Gestaltsänderungen im Kern $^{180}$Os bei hohen Drehimpulsen

Schnare, H.

Book/Report

FZJ-2018-03416

Gestaltsänderungen im Kern $^{180}$Os bei hohen Drehimpulsen

Schnare, H. (Corresponding author)FZJ*

1991
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Jülich : Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag, Berichte des Forschungszentrums Jülich 2453, 134 p. (1991)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/18871

Report No.: Juel-2453

Abstract: Zur Untersuchung der Gestaltsänderungen im Kern $^{180}$Os bei hohen Drehimpulsen, wurden Hochspinzustände in einer $^{150}$Nd($^{36}$S 6n)-Compoundkernreaktion angeregt. Die emittierte $\gamma$-Strahlung wurde mit den 12 Anti-Compton-Spektrometern und dem $\gamma$-Kalorimeter der $\textit{OSIRIS-Apparatur}$ gemessen. Ein Experiment mit einem dünnen Target (Kap 3.2) ermöglichte kurzlebige Hochspinzustände in hoher Auflösung zu beobachten und ein Experiment mit einem dicken Target (Kap. 3.3) gestattete eine Lebensdauerbestimmung mit Hilfe der DSA-Methode. In den E${_\gamma}$E$_{\gamma}$-Korrelationsmatrizen wurden im Energiebereich 660-860 keV und oberhalb von 900 keV Gratstrukturen beobachtet (Kap. 4.3 u. 4.4), aus deren Abstand zur Hauptdiagonalen das dynamische Trägheitsmoment des Kerns hergeleitet werden konnte. Die Gratstruktur zwischen 660 und 860keV verläuft parallel zur Hauptdiagonalen und rührt von Zuständen her, die eine effektive Lebensdauer $\tau_{eff}$ $\geq$ 1.4 ps besitzen. Unter der Annahme eines starren Rotationsellipsoids als Kerngestalt entspricht das berechnete Trägheitsmoment $\Theta \approx$86 $\hslash^{2}$/MeV einem normal deformierten Kern ($\beta \approx$ 0.2). Theoretische Rechnungen sagen eine $\textit{triaxiale Gestalt}$ ($\beta \approx$ 0.2, $\gamma \approx$ -10$^{\circ}$)vorher. Oberhalb von 740 keV wurde in den Graten die Beimischung einer kurzlebigen Komponente ($\tau_{eff} \approx$ 300 fs) entdeckt, die erstaunlicherweise das gleiche Trägheitsmoment aufweist. In der Energieregion zwischen 0.9 und 1.2 MeV wurde ebenfalls das Phänomen zweier koexistenter Gratstrukturen beobachtet, die jedoch unterschiedliche Trägheitsmomente aufweisen. Erstmals wurde hier eine kurzlebige ($\tau \approx$ 300 fs), sich trompetenförmig erweiternde Gratstruktur beobachtet. Dieses Verhalten entspricht einem sich stetig veringernden Trägheitsmoment und wurde als ein kontinuierlicher Übergang in Zustände mit geringer Kollektivität interpretiert. In einem Vergleich mit theoretischen Rechnungen konnte dieser Gratstruktur eine $\textit{stark-triaxiale Gestalt}$ ($\beta \approx$ 0.2-0.1. $\gamma \approx$ -90$^{\circ}$) zugewiesen werden. Bei weiter zunehmender Rotationsfrequenz wurde ein plötzliches Verschwinden der trompetenförmigen Grate beobachtet. Dies wurde durch den theoretisch erwarteten Übergang in eine nicht-kollektive prolate Kerngestalt ($\gamma \approx$ -120°) erklärt, die sich als Bandentermination äußert. Dies ist die erste Beobachtung einer Bandentermination bei nicht-kollektiver prolater Deformation. Bisher wurde nur Bandentermination bei nicht-kollektiver oblater Deformation ($\gamma \approx$ 60°) experimentell nachgewiesen [Ste85,Tj$\varnothing$ 85]. Die Beobachtung von K-Isomeren in $^{180}$Os [Lie88,MV90] unterstützt die obige Interpretation, da sie die Zustände mit $\gamma$ = -120° darstellen und als Bandentermination angesehen werden können. Die zweite auftretenden Gratstruktur in dieser Energieregion ist durch ein sehr hohes Trägheitsmoment des Kernes von $\Theta \approx$ 111 $\hslash$ 2/MeV charakterisiert und suggeriert eine superdeformierte Kerngestalt ($\beta \approx$ 0.6). Durch die Messung des Quadrupolmoments wurde jedoch diese Vermutung widerlegt, da dem Quadrupolmoment Q$_{0}$ = 10$^{+6}_{-2}$ eb eine $\textit{stark-prolate Kerngestalt}$ mit $\beta \approx$ 0.35 entspricht. Abschließend ist festzustellen, daß der Kern $^{180}$Os durch die Umgruppierung der Energieniveaus, unter dem Einfluß der Rotation, einer Vielzahl von Gestaltsänderungen unterworfen ist. Phänomenologisch äußert sich dieser Sachverhalt in Gestaltskoexistenzen und dem stetigen Übergang in nicht-kollektive Zustände.

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